平行線有關(guān)的面積問(wèn)題
【題目】
(2018·荊門)如圖,拋物線y=ax2 bx c(a≠0)與x軸交于原點(diǎn)及點(diǎn)A,且經(jīng)過(guò)點(diǎn)B(4,8),對(duì)稱軸為直線x=﹣2.
(1)求拋物線的解析式;
(2)設(shè)直線y=kx 4與拋物線兩交點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為x1,x2(x1<x2),當(dāng)1/x_2 -1/x_1 =1/2時(shí),求k的值;
(3)連接OB,點(diǎn)P為x軸下方拋物線上一動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P作OB的平行線交直線AB于點(diǎn)Q,當(dāng)S△POQ:S△BOQ=1:2時(shí),求出點(diǎn)P的坐標(biāo).
(坐標(biāo)平面內(nèi)兩點(diǎn)M(x1,y1),N(x2,y2)之間的距離MN=√((x_1-x_2)2 (y_1-y_2)2 ))
【答案】
解:(1)根據(jù)題意得,-b/2a=-2,16a 4b c=8,c=0,
∴a=1/4,b=1c=0,
∴拋物線解析式為y=1/4x2 x;
備注:待定系數(shù)法
(2)∵直線y=kx 4與拋物線兩交點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為x1,x2,
∴1/4x2 x=kx 4,
∴x2﹣4(k﹣1)x﹣16=0,
根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系得,x1 x2=4(k﹣1),x1x2=﹣16,
∵1/x_2 -1/x_1 =1/2,
∴2(x1﹣x2)=x1x2,
∴4(x1﹣x2)2=(x1x2)2,
∴4[(x1 x2)2﹣4x1x2]=(x1x2)2,
∴4[16(k﹣1)2 64]=162,
∴k=1;
備注:韋達(dá)定理的應(yīng)用
(3)如圖,取OB的中點(diǎn)C,
∴BC=1/2OB,
∵B(4,8),
∴C(2,4),
∵PQ∥OB,
∴點(diǎn)O到PQ的距離等于點(diǎn)O到OB的距離,
∵S△POQ:S△BOQ=1:2,
∴OB=2PQ,
∴PQ=BC,∵PQ∥OB,
∴四邊形BCPQ是平行四邊形,
∴PC∥AB,
∵拋物線的解析式為y=1/4x2 x②,
令y=0,
∴1/4x2 x=0,
∴x=0或x=﹣4,
∴A(﹣4,0),
∵B(4,8),
∴直線AB解析式為y=x 4,設(shè)直線PC的解析式為y=x m,
∵C(2,4),
∴直線PC的解析式為y=x 2②,
聯(lián)立①②解得,x=2√2,y=2√2 2(舍)或x=-2√2,y=-2√2 2,
∴P(﹣2√2,﹣2√2 2).
備注:S△POQ:S△BOQ=1:2,由于這兩個(gè)三角形有兩條邊平行,所以它們對(duì)應(yīng)的高相等,那么面積比就等于對(duì)應(yīng)邊(底)的比。得PQ=1/2OB。這是本題的關(guān)鍵。
利用PQ∥OB,且PQ=BC,易得四邊形BCPQ是平行四邊形。
當(dāng)然,也可以得到四邊形PQCO為平行四邊形。
如:設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x,1/4x2 x),因?yàn)橐浊蟮命c(diǎn)C的坐標(biāo)為(2,4),
所以點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(x 2,1/4x2 x 4),由于點(diǎn)Q在直線AB:y=x 4上,代入即可得到一個(gè)關(guān)于x的方程:
x 2 4=1/4x2 x 4,得x2=8,x=±2√2,結(jié)論易得。
以下是標(biāo)準(zhǔn)答案,相對(duì)而言更復(fù)雜一些。
【總結(jié)】
解題的時(shí)候,能利用幾何性質(zhì)進(jìn)行化簡(jiǎn),則盡量利用幾何性質(zhì)進(jìn)行化簡(jiǎn),否則會(huì)陷入運(yùn)算復(fù)雜的誤區(qū)。
本題關(guān)鍵就是利用面積關(guān)系,得到線段的關(guān)系。
拓展:
荊門,素有“荊楚門戶”之稱 ,位于湖北省中部,漢江中下游,北接襄陽(yáng)市和隨州市,西靠宜昌市,東臨孝感市,南分別與荊州市、潛江市、天門市接壤,介于東經(jīng)111°51′-113°29′,北緯30°32′-31°36′之間。
荊門在夏商時(shí)屬荊州之域,西周分屬權(quán)國(guó)、鄀國(guó),春秋戰(zhàn)國(guó)屬楚,漢置當(dāng)陽(yáng)縣,唐立荊門縣,宋建荊門軍,元設(shè)荊門府,明復(fù)荊門縣,清為荊門直隸州,民國(guó)降州為縣,新中國(guó)成立后續(xù)為荊門縣。1979年,分設(shè)荊門縣、荊門市。1983年,荊門縣與荊門市合并升為地級(jí)荊門市。
荊門是湖北省歷史文化名城 ,也是中國(guó)優(yōu)秀旅游城市 ,境內(nèi)有世界文化遺產(chǎn)——明顯陵,以及楚漢古墓群、屈家?guī)X文化遺址等文化古跡,誕生了朱厚熜、老萊子、宋玉、莫愁女等一批歷史名人,留下了“陽(yáng)春白雪”、“下里巴人”等歷史典故。
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